缓冲区和叠加分析的综合应用

ARCGIS空间叠加分析空间叠加分析是GIS中常用的一种分析方法，它可以通过将不同的地理要素层叠加在一起，来研究它们之间的空间关系。

这种分析方法可以帮助我们揭示地理数据之间的关联性、相互影响性以及空间分布特征。

1. 空间交叉(Overlay)分析：空间交叉分析是将两个或多个图层的要素根据其空间位置关系进行比较和分析的一种方法。

例如，可以使用此方法将一个道路图层与一个土地使用图层进行交叉分析，以确定哪些土地使用类型位于道路的附近。

2. 缓冲区(Buffer)分析：缓冲区分析是指通过创建其中一地理要素周围的缓冲区，来分析该要素对周围环境的影响范围。

例如，可以使用此方法将道路图层的缓冲区与学校图层叠加，在其中一个距离范围内确定学校的服务范围。

3. 叠放(Stack)分析：叠放分析是指将两个或多个图层在同一地理空间上叠放起来进行比较和分析的一种方法。

例如，在环境保护方面，可以将河流、湖泊和工业区图层叠放起来，分析工业区对水体的影响。

4. 融合(Merge)分析：融合分析是指将两个或多个图层合并成一个新的图层，并进行分析的方法。

例如，可以将人口分布图层和土地所有权图层合并，分析土地分布对人口分布的影响。

5. 重分类(Reclassify)分析：重分类分析是将连续型数据分为若干非连续型分类的一种方法。

例如，可以将高程图层的连续高程数据重分类为高度级别，以便更好地进行高程分析。

以上只是ARCGIS中常见的空间叠加分析方法之一，实际上ARCGIS还提供了更多的分析工具和功能，可以根据具体需求进行更加复杂和深入的空间分析。

无论是在城市规划、生态环境、自然资源管理还是其他领域，空间叠加分析都发挥着重要作用，帮助我们更好地理解和分析地理数据。

ARCGIS作为一款功能强大的GIS软件，为我们提供了实现这一目标的工具和平台。

GIS空间分析一、矢量数据的缓冲区分析缓冲区分析属于矢量数据的空间分析的一种，除此之外，在ArcGIS中，矢量数据的空间分析方法还包括数据提取、统计分析和叠加分析。

缓冲区(buffer analysis)是围绕地理要素一定宽度的区域，这个宽度成为缓冲距离。

地理要素通常抽象为点、线、面，因此，缓冲区分析主要基于点、线、面进行。

缓冲区的建立有两种方法：一是利用缓冲区向导建立；二是利用缓冲区工具建立，点/线/面的缓冲区建立过程基本一致。

缓冲区分析应用非常广泛，常用于分析某种矢量实体的某种属性对周围的影响。

例如，城市中工厂排放的废水废气所影响的空间范围，交通噪音污染影响的空间范围，湖泊对周围耕地的影响等（牟乃夏等，2012）。

实例：缓冲区和叠加分析的综合应用(ArcGIS 10.2.2中文版)以大型商场选址为例介绍缓冲区和叠加分析的综合应用。

1、背景：开发商为获取最大经济效益，需要多方面考虑商场选址，大型商场一般选择在一个交通便利、停车方便、人员密集的商业地段。

2、数据实例数据来源于随书(牟乃夏等，2012)光盘（chap10/Ex1）：（1）城市地区主要交通道路图（mainstreet）（2）城市主要居民区（residential）（3）城市停车场分布图（stops）（4）城市主要商场分布图（othermarkets）3、要求待寻找的区位条件为：（1）离城市交通50m以内，以保证商场交通的通达性。

（2）保证在居民区100m范围内，便于居民步行到达商场。

（3）距停车场100m以内，便于顾客停车。

（4）距已经存在的商场500m范围之外，减少竞争压力。

4、操作步骤（1）打开city.mxd文档（2）建立城市主要交通线路影响范围:ArcToolbox→分析工具→邻域分析→缓冲区→输入要素→mainstreet.shp→距离[值或字段]：线性单位，50米→侧类型：LEFT→末端类型→ROUND→融合类型：ALL→确定，完成缓冲区（图1）。

1、地理信息系统的定义：答：是在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。

2、地理信息系统的组成：答：软件、硬件、网络、人、数据、生产者。

3、地球的形状是什么、以及地球的长半轴和短半轴：（选择）地理空间：具体包括地球上大气圈、水圈、生物圈、岩石圈和土壤圈交互作用的区域。

地球表面：包括海洋、陆地、高山、平原等地形，起伏不定，难以用一个数学式来描述。

大地水准面：海水处于完全静止状态时，将海平面延伸到大陆下部形成的闭合面，并要求地球重力方向与表面处处垂直，是地面高程的起算面。

长半轴是主轴a，短半轴是次轴b，扁率=f=(a-b)/a4、地图的比例是什么：答：地图比例是地图上的距离与对应的地面上的距离之比，地图按比例尺分类可分大、中、小三大类。

大比例尺指比例尺大于等于1：100000的地图；中比例尺指比例尺在1：100000到1：1000000的地图；小比例尺指比例尺小于等于1：1000000的地图。

5、地图投影的概念，投影有哪几种，为什么要采用投影，以及投影过程中所产生的误差：答：将地球表面的地理坐标转换为平面坐标的过程称为投影。

投影分为：方位投影、圆柱投影、圆锥投影；（不确定）误差分析：6、投影坐标系统、地理坐标系统以及高程坐标系统概念与区别：答：投影坐标系统：属于平面坐标系统笛卡儿平面坐标系，是使用一定的投影方法将地理坐标系投影到平面上而建立的坐标系。

特点：由一个作为基准的地理坐标系和地图投影来定义。

便于量算和进一步的空间数据处理和分析。

地理坐标系统：属于球面坐标系统，它的基圈是赤道，始圈是本初子午线，终圈是所在地的经线，纬线和经线相交定点，用纬度（φ）和经度（λ）表示，即（φ，λ）特点：由一个椭球体和一个大地基准面来定义。

对空间定位有利，但难以进行距离、方向、面积量算。

高程坐标系统：高程系统是指相对于不同性质的起算面所定义的高程体系。

重庆交通大学《GIS原理及应用》课程设计报告书专业：测绘工程设计课程名称：《地理信息系统原理及应用》题目：基于ArcGIS缓冲区分析、叠加分析及应用班级：2010级01班设计者：学号：指导教师：完成时间：2013年6月16日至2013年6月27日课程GIS原理及应用班级测绘1班指导教师题目GIS缓冲区分析及应用同组人数1-7人课程设计要求1、了解GIS缓冲区分析的基本原理及算法。

2、了解GIS缓冲区分析的相关应用。

3、相关实例解决——休闲农业区建立和市区住房分析问题。

4、分析问题——怎样利用GIS缓冲区建立来解决该实际问题。

5、解决问题——基于ArcGIS软件缓冲区分析、叠加功能解决该问题。

(1) 数据矢量、栅格之间的转换；(2）缓冲区建立，叠加分析；(3) 综合分析得出成果。

6、结合成果进行相关评价。

课程设计报告书要求设计报告主要包括内容：1、课程设计目的；2、课程设计任务及内容；3、课程设计使用数据说明；4、课程设计思路及技术流程；5、课程设计实现的详细步骤；6、课程设计成果分析讨论及成果展示；7、课程设计体会（包括取得的成效及主要收获、存在的主要问题及对教学工作的建议）8、参考文献要求：☞学生完成课程设计后，每个同学均应提交课程设计报告及数据；☞设计报告要求文字通畅，排版规范；☞设计报告文字原则上不少于5000字，并装订成册。

上机时间安排星期周次一二三四五六日第17周1-4 1-4 1-4 1-4 1-4 自定自定第18周1-4 1-4 1-4 1-4 1-4 自定自定指导地点及考核时间1、指导地点：测量与空间信息处理实验室2、考核时间：第18周星期五上午（答辩方式考核，学生用PPT汇报及演示）版面要求1、题目用黑体三号，段后距18磅（或1行），居中对齐；2、标题用黑体四号，段前、段后距6磅（或0.3行）；3、正文用小四号宋体，行距为固定值“20”，程序代码用固定值“15”；4、标题按“一”、“㈠”、“1”、“⑴”顺序编号。

大型商场选址（缓冲区和叠加分析的综合应用） 1．背景在城市中，如何为大型商场找到一个交通便利、停车方便、人员密集的商业地段是商场开发商最为关注的问题。

因此，商场开发商需要从多方面对商场选址进行分析以便选出区位条件最好的位置，从而获取最大的经济效益。

2．目的熟练掌握ArcGIS缓冲区分析和叠加分析操作，综合利用各项矢量数据的空间分析工具解决实际问题。

3．数据该实例数据位于光盘（…\chp10\Ex1\），请将数据拷贝到C:\chp10\Ex1\。

a)城市地区主要交通道路图（mainstreet）b)城市主要居民区图（residential）c)城市停车场分布图（stops）d)城市主要商场分布图（othermarkets）4．要求所寻找地区的区位条件为：A.离城市主要交通线路50m以内，以保证商场交通的通达性。

B.保证在居民区100m范围内，便于居民步行到达商场。

C.距停车场100m范围内，便于顾客停车。

D.距已经存在的商场500m范围之外，减少竞争压力。

5．操作步骤启动ArcMap，打开city.mxd地图文档。

位于C:\ chp10\Ex1\data文件目录下。

（1）城市地区主要交通线路影响范围的建立点击【缓冲向导】按钮，打开【缓冲向导】对话框，参数如下：A.【图层中的要素】：mainstreet，单击【下一步】按钮。

B.确定缓冲区距离：50，确定缓冲【距离单位为】：米，单击【下一步】按钮。

C.选择【缓冲区输出类型】中的【融合缓冲区之间的障碍？】为：【是】。

D. 确定输出位置：C:\chp10\Ex1\result\缓冲_mainstreet.shp ，单击【完成】按钮，如图10-71所示。

图10-71 城市交通要道影响范围缓冲区 图10-72 居民居住地影响范围缓冲区（2）居民居住地影响范围的建立点击【缓冲向导】按钮下：，打开【缓冲向导】对话框，参数如A. 【图层中的要素】：residential ，单击【下一步】按钮。

地理信息系统原理与应用实验实验 4 综合练习：市区择房分析背景：随着商品房的发展，由于房屋的可选择余地越来越大，而且综合考虑小孩成长的缘故，所以越来越多的购房者对房屋的地段、环境，上学是否便捷，是否靠近名校等方面都提出了要求，所以综合考虑上述的因素，购房者就需要从总体上对商品房的信息进行研究分析，从而选择最适宜的购房地段。

目的：从这个实验中掌握如何合理利用空间分析中的缓冲区分析和叠置分析解决实际问题。

数据：试验数据位于\Chp7\Ex_1 ，请将练习拷贝至E:\Chp7\Ex1\城市市区交通网络图( network.shp )商业中心分布图( Marketplace.shp )名牌高中分布图( school.shp )名胜古迹分布图( famous place.shp )区域边框( frame.shp )这些文件综合在一起是city.mxd要求：所寻求的市区是噪声要小，距离商业中心要近，要和各大名牌高中离的近以便小孩容易上学，离名胜古迹较近环境优雅。

综合上述条件，给定一个定量的限定如下：a) 离主要市区交通要道200 米之外，交通要道的车流量大，噪音产生的主要源于此； ( ST为道路类型中的主要市区交通要道)b ） 距大型商业中心的影响， 以商业中心的大小来确定影响区域，具体是以其属性字段YUZHI ；C ）距名牌高中在 750米之内，以便小孩上学便捷；d ） 距名胜古迹500米之内。

答：（1 ）主干道噪音缓冲区的建立1）选择交通网络图层（network.shp ），图1交通道路图通过属性选择要素对选择的主干道进行缓冲区的建立，首先在缓冲区对象图层选择交通网络图层（network ），确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法（At a specified distanee ），指定缓冲区半径为 200米,（2 ）商业中心影响范围建立 133>T1旳T315111^1 1165111951114S1II 剂11疔11 m110S'[刚 loamIKJI10W11DS1lFRtl■an iffr 洌I Find * BaplacA Jtltd By At iri bailee 昌 SaLi-ct. KLL □ Saltctioh kd Tebins0 K*L.. Ex par* LQptlPRE 2）点击缓冲区按钮1 ）商业中心分布图层（network ），2 ）确定尺寸单位，选择第一种缓冲区建立方法，以其属性字段YUZHI 为缓冲区半径，单击next ；3）选择的是第一种边界设定类型，然后指定好缓冲区文件的存放路径和文件名后，单击OK ，完成商业中心影响范围缓冲区的建立。

GIS空间分析原理与方法缓冲区分析GIS空间分析是地理信息系统（GIS）中的一种重要功能，它通过利用地理空间数据进行分析和处理，帮助我们理解和解决与地理位置相关的问题。

其中，缓冲区分析是GIS空间分析中常用的一种方法，用于确定某一地理要素周围的区域。

缓冲区分析的原理是以给定的地理要素为中心，按照一定的距离或者其他条件，创建一个围绕该要素的区域。

这个区域被称为缓冲区，它可以是一个圆形、多边形或其他形状。

缓冲区分析的结果可以帮助我们识别出与特定地理要素相关的区域，从而进行进一步的分析和决策。

在进行缓冲区分析时，需要考虑以下几个方面的因素：1. 缓冲区的类型：缓冲区可以是固定距离缓冲区，即以固定距离为半径绘制缓冲区；也可以是可变距离缓冲区，即以不同距离为半径绘制缓冲区，根据不同地理要素的属性进行调整。

2. 缓冲区的距离：缓冲区的大小取决于所选定的距离。

距离可以是固定的，也可以是根据特定要素的属性进行变化。

例如，如果我们要分析一条河流的保护区域，可以根据河流的宽度和水质等因素确定缓冲区的距离。

3. 缓冲区的属性：缓冲区可以继承原始地理要素的属性，也可以根据特定需求添加新的属性。

例如，我们可以在缓冲区中添加人口密度、土地利用类型等属性信息，以便进行进一步的分析。

4. 缓冲区的叠加分析：缓冲区分析可以与其他地理要素进行叠加分析，以识别出不同要素之间的关系。

例如，我们可以将缓冲区与道路网络进行叠加分析，以确定缓冲区内的道路密度。

缓冲区分析在实际应用中有广泛的用途，以下是一些常见的应用场景：1. 环境规划：通过缓冲区分析，可以确定环境保护区的范围，以保护自然资源和生态系统。

2. 城市规划：缓冲区分析可以帮助确定不同用途区域的界限，例如商业区、住宅区和工业区的划分。

3. 灾害管理：通过缓冲区分析，可以确定潜在的灾害风险区域，以便采取相应的防灾措施。

4. 市场分析：缓冲区分析可以帮助确定商业服务区域的范围，以便合理规划商业设施的布局。